رادیو اکتیویته و اثرات آن بر محیط زیستمواد رادیو اکتیو و اثراتمواد رادیو اکتیو یکی از انواع آلایندههای محیط زیست بشری هستند که با توجه به استفاده روز افزون از مواد اتمی در تولید انرژی، امروزه مورد توجه قرار گرفته است. آلودگی ناشی از این مواد ممکن است در اثر استفاده صلح آمیز از انرژی اتمی باشد مانند: دفع زایدات هستهای، نیروگاههای هستهای، یا در نتیجه جنگهای هستهای و بمبهای اتمی ایجاد شود. بر اساس مقررات عرفی و نیز طبق مفاد معاهدات مربوط به آن، وارد کردن خسارت غیر لازم، و قابل اجتناب به محیط زیست به طور مستقیم و غیر مستقیم ممنوع است. کنوانسیونهای چهارگانه ژنو در سال 1949 که تقریباً کلیه کشورها در آن عضویت دارند، در مواد 35، 53 و 147 کنوانسیون چهارم خود، به حمایت از محیط زیست پرداختهاند. استفاده از سلاحهای اتمی با توجه به آثار فوری و دراز مدت آن مانند ضایعات ژنتیکی، اصول حقوق بینالملل بشر دوستانه را نقض مینماید. طرح تصویب شده توسط کمیسیون حقوق بین الملل راجع به مسؤولیت دولتها در سال 1976،
آلودگی هوا و دریاها را در سطح گسترده به عنوان مسؤولیت بین المللی دولتها قلمداد کرده است. دیوان بینالمللی دادگستری درباره درخواست مجمع عمومی و سازمان بهداشت جهانی در خصوص قانونی بودن استفاده از سلاحهای اتمی چنین نظر داد: «تهدید یا استفاده از سلاحهای اتمی عموماً مخالف قواعد حقوق بین الملل و قابل اعمال در نزاعهای مسلحانه است و کشورها هنگامی که مشروعاً و ضرورتاً از افزار نظامی استفاده میکنند، باید ملاحظات زیست محیطی را در نظر بگیرند و شرایط ضرورت و تناسب را رعایت نمایند.»
منابع رادیو اکتیویته
محیط به طور طبیعی به دلیل اشعهای که از آسمانها، زمین، اتمهای درون جسم و ازفعالیتهای عادی نظیر سوخت فسیلی و فلاحت دریافت میدارد، رادیواکتیو میباشد .اشخاص به طور متوسط در بریتانیا سالیانه مقدار 2500 میکروسیورت اشعه دریافت میکنند به طور کلی حدود 88 درصد از اشعه دریافتی که از کنترل خارج است، منشأ طبیعی دارد.
منابع طبیعی پرتوزایی شامل اشعه کیهانی (10 درصد کل تشعشعات) اشعه گاما ازصخرهها و خاک (چهارده درصد که با وضعیت زمین شناسی منطقه بسیار متغیر است)، گاز رادون و تورن داخل ساختمانها (52 درصد که بسته به منابع موجود در منطقه متغیر است) و اشعه تجمع یافته در بافتها از طریق غذا و شرب (12 درصد) میشود. علیرغم تماس دائم ما با تشعشعات ناشی از منابع طبیعی حد آستانهای برای خسارت وارده وجود ندارد و مقداری که باعث آسیب میشود تقریباً متناسب با کل مقدار اشعه جذب شده است، به طوری که ضروری است اشعههای خروجی منابع ساخت بشر که به محیط وارد میشود، محدود گردند . منابع مهم قابل کنترل اشعه در محیط آنهایی هستند که از آزمایش سلاح های هستهای و صنایع هستهای ناشی میشوند. آزمایش سلاحهای هستهای در دهه 1940 شروع شد و ادامه پیدا کردتا اینکه در دهه 1950 به حداکثر خود رسید. با امضای پیمان تحریم آزمایشات هستهای در سال 1963 بین شوروی، آمریکا و انگلیس، خروجی ناشی از این منابع به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا کرد ولی متأسفانه به طور کلی محو نشد. البته در حالی که سلاحهای هستهای زیادی برای مقاصد دفاعی نگهداشته میشوند، امکان وقوع جنگ هستهای به قوت خود باقی است؛ که در صورت چنین حادثهای با آزاد شدن تشعشع رادیواکتیویته تنها یکی از تعداد بلاهای ناگهانی مشتمل بر امکان ایجاد زمستان هستهای و تغییرات آب و هوای جهانی خواهد بود که جهان با آن مواجه خواهد شد. (دوتو ( 1989.
صنایع هستهای شدیداً کنترل میشود و معمولاً مد نظر است که مقدار رادیواکتیویتهای که به طور معمول آزاد میشود، برای محیط و بشر مضر نباشد. به هر حال این موضوع مشکلات بالقوهای است که با صنایع هستهای همراه و بسیار نگرانکنندهاست.
اثرات بیولوژیکی
بدیهی است که نگرانی اصلی از رادیونوکلوئیدها آلودگی زنجیره غذایی مربوط بهانسان است. تعداد کمی از رادیونوکلوئیدها از اهمیت ویژهای برخوردارند و آنهاییهستند که در زنجیره غذایی و اثرات زیستی دخالت دارند یا ایزوتوپهای مواد غذاییضروری هستند و یا رفتار شیمیایی مشابه مواد غذایی ضروری از خود نشان میدهند. بعضی از رادیونوکلوئیدها به مانند اورانیوم و پلوتونیوم به علت اینکه ممکن است همراه گردوغبار مورد استنشاق قرار گرفته و در ریهها تجمع نمایند، نگران کننده هستند. در جدول«1» رادیونوکلوئیدهایی که از نظر بیولوژیکی دارای اهمیت هستند، فهرست شده است.
رادیونوکلوئیدها در غلظت زیاد مسمومیت حاد ایجاد میکنند. حساسیت تشعشعی یک بافت مستقیماً با فعالیت تقسیم سلولهای آن متناسب است. (اینکه فعالانه در حال تقسیمهستند یا نه) و آسیب کروموزومی علت مرگ سلولی است، بنابراین کار اعضای مختلف بدن در زمانهای مختلف پس از تماس با اشعه یا با میزانهای متفاوت تماس با اشعه متوقف میشود. بعد از اینکه تمام بدن به میــــــزان 5-2 گری در معرض اشعهX قرار گرفت، به عنوان مثال، در مدت دو روز نقص در لنفوسیتها مشاهده میشود، در حالی که کاهش در اریتروسیتها به مدت 2-3 هفته دیرتر اتفاق میافتد. در پستانداران به میزان 6 تا 10 گری منجر به نقص در بافتهایی میشود که سلولهای خونی را تولید میکنند 10 تا 50 گری باعث اختلالات رودهای مانند اسهال و استفراغ و بیشتر از 50 گری باعث ایجاد سندرم اعصاب مرکزی نظیر لرزش – تشنج و بیحالی میشود. (گروش، 1987). این اثرات احتمال دارد فقط در حوادث انرژی هستهای یا جنگ اتفاق بیفتد. نگرانی اصلی در مورد تماس با سطوحی از اشعه است که منجر به اثرات مزمن جسمی (اثر بر سلولهای بدن) و یا ژنتیکی (اثر بر سلولهای جنسی)، میگردد. اثرات جسمی اثراتی هستند که منجر به انواع مختلف سرطان میگردد. اثرات ژنتیکی ، اثرات و ناهنجاریهایی هستند که در نتیجه پرتوافکنی اندامهایتناسلی والدین، در نسل بعدی ایجاد میگردد. به دلیل اینکه چنین شرایطی به طور طبیعی مدت مدیدی پس از تماس با اشعه ظاهر میشوند، مربوط کردن آنها به یک حادثه در تماس با اشعه مشخص، بسیار مشکل است.
ارگانیسمهای آبزی که در زیر محل تخلیه ایستگاههای تولید نیروی هستهای با مؤسسات تحقیقاتی زندگی میکنند، بیشتر در معرض اثرات مزمن طولانی مدت اشعه قراردارند. ماهیهای یک رودخانه مجاور آزمایشگاه ملی اوکریج (Oak Ridge) در ایالات متحده که روزانه در معرض 6/0 تا 6/3 میلیگری از اشعه ناشی از رسوبات قرار گرفته بودند، تخمهایی بزرگتر از اندازه متوسط با شیوع بالایی جنین غیر عادی تولید کرده بودند. به علت نگرانی اثر تجمعی، توزیع رادیونوکلوئیدها در آبهای پذیرنده پسابهای ناشی از تأسیسات هستهای به دقت ردیابی میشود. به هر حال، پایش تمام سیستمها عملی نیست و معمولاً یک یا دو راه که برای انسانها مهم هستند، وجود دارد که به نام راههای بحرانی نامیده میشوند. اگر آلودگی رادیونوکلوئید در تمام راههای بحرانی کنترل شود، آنگاه کنترل کافی در سایر راهها قابل حصول است.
راههای بحرانی و اعضای بحرانی (آن اعصایی که اشعه دریافت میدارند یا بیشترینمیزان تماس را دارند) پس از انجام یک مطالعه که معمولاً به طرق مختلف در کتابخانهانجام میگیرد، مشخص می شوند. پس ظرفیت محدود کننده محیط با مقایسهای که بااستانداردهای اولیه پرتودهی و براساس غلظت بحرانی به ازاء میزان واحد پرتوگیریانجام می گیرد، تنظیم میشود.
اعضای بحرانی ممکن است اعضایی باشند که متوسط دریافت اشعه را دارند یا بعضیاجزاء زنده اکوسیستم هستند که از رادیونوکلوئیدها متأثر میشوند یا در تغذیه انسانمهم هستند.
پایین دست یک ایستگاه نیروگاه هستهای در رودخانه کلمبیا ملاحظه شد که p 32 ماده بحرانی است و جمعیت انسانی از طریق خوردن ماهی در معرض آن قرار گرفتند. غلظت متوسط در آب رودخانه پاییندست نیروگاه حـــدود
6/5میلی بکرل در میلیلیتر و غلظت متوسط در گوشت ماهی سفید 9 بکرل در گرم بود.
فاکتورهای غلظت از آب به ماهی در تابستان حدود 5000 اما در زمستان کمتر از یکبرآورد شده بود در آن گونه ماهیهایی که بیشترین تعداد خورده شده بود، متوسط غلظت اشعه 5/1 بکرل در گرم بود.یک شخص که 200 وعده غذایی ماهی در یک سال مصرف کند (حدود 40 کیلوگرم ماهی) در استخوانش که عضو بحرانی است، اشعهای به میزان 3 میلیلیتر سیورت که 20 درصد حد سالیانه است، (لووز 1993) دریافت خواهد کرد. در نیروگاه هستهای ترانسفیند واقع در ویلز-آب خنک سازی در یک دریاچه محدود الیگوتروف تخلیه میشد. مصرف ماهی قزلآلای صید شده از دریاچه بیشتر از ماهیهای دریایی بود. اما مقدار اشعهای که برای مصرف کنندگان برآورد شده فقط 7 درصد مقدار اشعهای است که به وسیله کمیسیون بینالمللی حفاظت و بهداشت پرتوها توصیه شده است (لانگفرد 1983)
از حوادث موجود تخلیه رادیونوکلوئیدها از عملیات عادی صنایع تولید نیروی هستهایبه نظر میرسد که اثرات قابل اندازهگیری روی گیاهان و جانوران یک ناحیه وجودنداشته باشد؛ ولی وجود پتانسیلهای زیاد فاکتورهای تجمعی میزانی از رادیو اکتیویتهدر ارگانیسمهای غذایی باعث می شود که میزان اشعه ورودی به بدن برای انسانها ازطریق کمیسیون بینالمللی حفاظت و بهداشت پرتوها محدود شود.